九年級(jí)化學(xué)課件初中化學(xué)金屬的化學(xué)性質(zhì)課件

第十一章

釷的放射毒理學(xué)楊占山第十一章

釷的放射毒理學(xué)楊占山Introduce釷(Thorium)地殼表面含量約為9.6ppm，為鈾含量的二倍多。稀土礦物中含量為鈾的500-600倍。提取釷的主要工業(yè)礦物是獨(dú)居石，其次是磷釔礦和氟碳鈰礦。原礦二氧化釷（ThO2）含量為0.02～0.05％，獨(dú)居石精礦中ThO2含量為5～8%。Introduce釷(Thorium)地殼表面含量約為9.6用途用途頗廣：大功率電子管的電極材料，磁控管陰極；ThO煤氣燈紗罩，白熾燈燈絲以及電真空管的吸氣劑；耐高溫鎢釷合金、不銹鋼焊條以及飛機(jī)和火箭技術(shù)中的鎂釷合金等；ThO2用于制造高級(jí)耐火坩鍋和高達(dá)2700℃的耐火材料；金屬釷、ThO2及釷的其它化合物主要用于化學(xué)工業(yè)的各種合成、脫氧過(guò)程的催化劑。用途用途頗廣：用途1928-1955年美國(guó)、歐洲和日本應(yīng)用二氧化釷膠體造影劑(thorotras，含ThO219～22％)，后因引起嚴(yán)重的遠(yuǎn)后效應(yīng)而被禁用。近年來(lái)，在原子能工業(yè)中232Th作為次生核燃料而受到各國(guó)的重視用途1928-1955年美國(guó)、歐洲和日本應(yīng)用二氧化釷膠體造影輻射特性釷有質(zhì)量數(shù)為213～218、220～236的23種放射性同位素；含6種天然放射性同位素：232Th、228Th(釷系)、230Th、234Th(鈾系)、227Th和23lTh(錒系)；放射毒理學(xué)意義較大的是前四種天然放射性同位素。輻射特性釷有質(zhì)量數(shù)為213～218、220～236的23種放232Th232Th占釷的天然同位素豐度的100%，比活度為4.1kBq／g；半衰期為1.4×1010年，衰變過(guò)程中生成具有不同半衰期的一系列子體，統(tǒng)稱為釷系；釷和它的子體，除新釷I和射釷外，經(jīng)數(shù)周后可達(dá)到放射平衡，衰變至穩(wěn)定性208Pb，α粒子的能量占總衰變能量的90％，而β占9％，γ僅占1％；232Th232Th占釷的天然同位素豐度的100%，比活度為釷的子體釷的子體中，放射毒理學(xué)意義較大的是228Th(射釷，符號(hào)為RdTh)，228Ra(新釷I，符號(hào)為MsThI)，224Ra(釷X，符號(hào)為ThX)和220Rn(釷射氣)：228Th為α輻射源，半衰期1.92年；228Ra為釷的第一個(gè)衰變子體，是鐳的同位素，β輻射源，半衰期5.75年；224Ra也是鐳的同位素，為α輻射源，半衰期3.64天；220Rn為氡的同位素，是釷系唯一的惰性氣體，半衰期55.6秒，α輻射源。釷的子體釷的子體中，放射毒理學(xué)意義較大的是228Th(射釷，化學(xué)特性釷的原子序數(shù)為90，屬第7周期第Ⅲ副族,是錒系的第2個(gè)元素；化學(xué)性質(zhì)與稀土族相似，化學(xué)活性不如鈾活潑；釷離子在水溶液中通常只以四價(jià)狀態(tài)存在；當(dāng)溶液的pH>3時(shí)，釷離子開(kāi)始水解和聚合，其主要產(chǎn)物分別為Th(OH)22+，Th2(OH)26+；當(dāng)pH>3.5時(shí)，則析出膠體Th(OH)4沉淀。易于絡(luò)合。

化學(xué)特性釷的原子序數(shù)為90，屬第7周期第Ⅲ副族,是錒系的化學(xué)特性釷的易溶性鹽類有硝酸釷[Th(NO3)4]、硫酸釷[Th(SO4)2]和氯化釷(ThCl4)；難溶性釷化合物有二氧化釷（ThO2）、草酸釷[Th(C2O4)2]、氟化釷(ThF4)和氫氧化釷[Th(OH)4]；易與某些酸(如草酸、碳酸、檸檬酸等)、蛋白質(zhì)，以及氨基酸等形成復(fù)鹽或絡(luò)合物；化學(xué)特性釷的易溶性鹽類有硝酸釷[Th(NO3)4]、硫酸釷[釷的生物轉(zhuǎn)運(yùn)

吸收難于吸收，因其易于水解和聚合，生成氫氧化釷膠體沉淀。生產(chǎn)條件下，釷進(jìn)入人體的主要途徑是呼吸道，其次是胃腸道釷化合物經(jīng)呼吸道吸收的量，與其化合物形式，溶解度及顆粒分散度有密切關(guān)系：檸檬酸釷>氯化釷>二氧化釷；釷化合物經(jīng)胃腸道吸收甚微，ICRP第30號(hào)出版物將所有釷化合物的f1值均設(shè)為2×10-4，將釷的氧化物和氫氧化物定為Y類，其它化合物定為W類。皮膚不吸收，傷口吸收量也很少；釷的生物轉(zhuǎn)運(yùn)

吸收難于吸收，因其易于水解和聚合，生成分布吸收入血易與體內(nèi)的碳酸、蛋白質(zhì)等結(jié)合成復(fù)合物；由血液內(nèi)的轉(zhuǎn)移速率比钚快，比鐳和鍶緩慢；ICRP30號(hào)出版物：進(jìn)入血液的釷有70％進(jìn)入骨骼，4％進(jìn)入肝臟，16％均勻分布于全身；2001年陳如松：正常成年人體內(nèi)釷的含量依次為骨20.48、肺臟13.76、肌肉6.50、肝臟0.59和腎臟0.08。釷造影劑靜脈注入人體后，它在體內(nèi)主要滯留于肝、脾和骨髓的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞組織內(nèi)；分布吸收入血易與體內(nèi)的碳酸、蛋白質(zhì)等結(jié)合成復(fù)合物；分布在骨骼內(nèi)分布類型與钚相似，主要滯留在骨膜、骨內(nèi)膜、干骺端骨小梁表面；釷在肝臟內(nèi)主要位于枯否氏細(xì)胞和肝細(xì)胞內(nèi)；脾臟和淋巴結(jié)中的釷主要在濾泡部位的吞噬細(xì)胞和網(wǎng)狀細(xì)胞內(nèi)；腎內(nèi)釷主要在腎近曲小管上皮細(xì)胞、集合管上皮細(xì)胞及腎小球部位；滯留在肺內(nèi)的釷，多在淋巴結(jié)內(nèi)和支氣管周圍、肺泡和肺泡間隙；分布在骨骼內(nèi)分布類型與钚相似，主要滯留在骨膜、骨內(nèi)膜13可編輯13可編輯排除ICRP第30號(hào)出版物：進(jìn)入轉(zhuǎn)移隔室的釷中，有70％向骨轉(zhuǎn)移，Tb：8000天；有4％向肝轉(zhuǎn)移，Tb：700天；有16％均勻分布于其它組織器官，Tb：700天；余下的10％直接被排除。釷在轉(zhuǎn)移隔室，Tb：0.5天；排除ICRP第30號(hào)出版物：排除食入時(shí)，90％以上的釷在前3天內(nèi)隨糞排除;吸收入血的釷可經(jīng)腎臟隨尿排除;人接受釷造影劑后，體內(nèi)釷的排除緩慢，生物半排期長(zhǎng)達(dá)400年之久，主要排除途徑為肝膽系統(tǒng)；232Th衰變子體220Rn經(jīng)呼吸道排除排除食入時(shí)，90％以上的釷在前3天內(nèi)隨糞排除;釷的損傷效應(yīng)低毒性低活度放射性核素，任何途徑吸收率均低，故釷不會(huì)引起人急性釷中毒；遠(yuǎn)期損傷主要是釷及其子體的輻射作用所致；釷造影劑能夠引起受檢者全身多種病變，包括肝硬化、肝臟腫瘤、白血病、肺癌、胃肉瘤等。注入局部可引起癌瘤、血管周圍組織肉瘤、上皮癌等釷的損傷效應(yīng)低毒性低活度放射性核素，任何途徑吸收率均低，故確定性效應(yīng)硝酸釷和氯化釷不僅具有強(qiáng)烈的刺激作用，而且還能導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，因此，動(dòng)物常常死于休克和嚴(yán)重的溶血。釷和釷射氣的濃度分別10Bq／L和4.1×102Bq／L，釷精煉廠693名工人有4名工人患?jí)m肺病，肺部有纖維化改變。釷造影劑主要為血淋巴細(xì)胞染色體畸變率明顯增高，肝細(xì)胞壞死及纖維化為主的病變。確定性效應(yīng)硝酸釷和氯化釷不僅具有強(qiáng)烈的刺激作用，而且還能導(dǎo)隨機(jī)性效應(yīng)在1928～1955年期間，許多國(guó)家把釷造影劑作為診斷藥物，用于肝、脾、血管及氣管造影。德國(guó)70%為腦動(dòng)脈造影,30%為上下動(dòng)脈造影。釷造影劑致癌效應(yīng)主要為肝臟惡性腫瘤、骨肉瘤、肺癌、白血病等(見(jiàn)表11-6)；平均潛伏期為15～20年。隨機(jī)性效應(yīng)在1928～1955年期間，許多國(guó)家把釷造影劑作肝惡性腫瘤發(fā)生率最高，占63.9％；男性顯著高于女性；類型：膽管癌、血管網(wǎng)瘤和肝細(xì)胞癌；特征：好發(fā)部位是肝膽管和肝血管內(nèi)皮，二者發(fā)生率占88％以上，而非釷造影劑所致肝臟腫瘤的好發(fā)部位是肝細(xì)胞，為肝細(xì)胞癌，肝血管內(nèi)皮瘤是釷造影劑誘發(fā)的一種特異性腫瘤；潛伏期：10～46年，平均為20年；危險(xiǎn)度：260～300／104人·Gy肝惡性腫瘤發(fā)生率最高，占63.9％；男性顯著高于女性；肺癌釷造影劑的232Th產(chǎn)生稀有氣體220Rn及其衰變子體導(dǎo)致肺內(nèi)放射性的增加，故預(yù)期可導(dǎo)致肺癌發(fā)生率的增加。然而，丹麥、西德接受釷造影劑人群肺癌發(fā)生率與對(duì)照組人群相比無(wú)顯著性差異。因此，釷造影劑致肺癌有待進(jìn)一步隨訪觀察。我國(guó)白云鄂博稀土鐵礦接塵礦工由于長(zhǎng)期（30年以上）吸入高濃度含釷稀土礦塵（4.0-46.8mg/m3）及220Rn短壽命子體可誘發(fā)超額肺癌的發(fā)生,接塵礦工標(biāo)化死亡比(6.13)顯著高于內(nèi)對(duì)照(1.90)(P<0.005)，長(zhǎng)期吸煙和采礦現(xiàn)場(chǎng)的γ外照射的協(xié)同作用不能排除肺癌

骨肉瘤葡萄牙和西德兩組接受釷造影劑人群的骨肉瘤發(fā)生數(shù)為6例，比預(yù)計(jì)發(fā)生數(shù)高得多；迄今為止，尚未肯定大劑量的釷造影劑能誘發(fā)骨肉瘤；致人骨肉瘤潛伏期為10年，危險(xiǎn)度估計(jì)為55～120／104人·Gy；骨肉瘤葡萄牙和西德兩組接受釷造影劑人群的骨肉瘤發(fā)生數(shù)為6例骨髓增殖性疾病

發(fā)生率：德國(guó)釷造影劑的患者超過(guò)5000人,骨髓增殖性疾病37例，釷造影劑組與對(duì)照組之比約為10：1；丹麥、葡萄牙和西德的3個(gè)接受釷造影劑的人群中，白血病發(fā)生率明顯增高，達(dá)1％左右。日本釷造影劑人群的白血病發(fā)生率高達(dá)6.5％。白血病潛伏期為5年。危險(xiǎn)度為50～60／104人·Gy骨髓增殖性疾病發(fā)生率：德國(guó)釷造影劑的患者超過(guò)5000人,骨醫(yī)學(xué)監(jiān)督醫(yī)學(xué)檢查應(yīng)包括血像、生化、染色體畸變率分析、眼底和X線檢查，在檢查中應(yīng)著重注意肝功能變化；尿釷測(cè)定；根據(jù)呼出氣中的釷射氣推算所得的肺滯留量；估算體內(nèi)232Th滯留量；頭發(fā)可作為放射性元素釷的指示劑；γ譜儀測(cè)定肺內(nèi)釷滯留量，可根據(jù)射線能譜判定核素種類；醫(yī)學(xué)監(jiān)督醫(yī)學(xué)檢查應(yīng)包括血像、生化、染色體畸變率分析、眼底和X加速排除EDTA對(duì)體內(nèi)釷的促排具有一定的效果，DTPA的促排效果較佳；單體釷：DTPA在降低組織器官釷滯留量的同時(shí)，使尿釷排除量增加20％左右；而EDTA促排效果不顯著；DTPA對(duì)聚合釷的促